激光熔覆技术

概括地介绍了激光熔覆技术的机理、材料体系、工艺参数及国内外发展现状。     

激光熔覆技术

概括地介绍了激光熔覆技术的机理、材料体系、工艺参数及国内外发展现状。     

激光熔覆工艺参数对单道熔覆层宏观尺寸的影响

研究了扫描速度、送粉速率对单道熔覆层的宽度、高度及单道熔覆层接触角的影响。结果表明,熔覆层的宽度、高度随扫描速率的增大而减小;熔覆层的宽度随送粉速率的改变变化不大;熔覆层的高度随送粉速率的增加而增加;接触角随熔覆层高宽比的改变而变化。     

钛合金表面激光熔覆 h-BN 固体润滑涂层

目的优化钛合金激光熔覆固体润滑涂层的熔覆工艺参数,提高钛合金表面耐磨性能。方法采用Nd∶YAG激光器,分别在高功率和低功率条件下,在TC4钛合金表面制备h-BN固体自润滑涂层。观察分析熔覆陶瓷层的宏观形貌、物相组成、显微组织和硬度,采用摩擦磨损试验仪对熔覆层的摩擦学性能进行研究。结果低激光功率下,熔覆材料上浮流失严重,熔覆层的相成分主要是Ti N,Ti B,Ti B2等硬质相,硬度较高,存在裂纹。高激光功率下,基材的熔化稀释较好地抑制了润滑相h-BN的上浮,减少了溅射损失,发生了包晶反应,生成了单质金属Ti,熔覆层硬度低,但摩擦磨损试验表明,涂层中润滑相h-BN含量的增加使得形成了更好的润滑膜,降低了摩擦系数。结论在输出电流400 A,脉宽5 ms,频率12Hz,扫描速度120 mm/min,搭接率50%~60%的条件下进行激光熔覆,所得熔覆层的表面状态平整,耐摩擦性能最好。     

High-Power Laser Beam Cladding

This paper reports major advances in the understanding, refinement and application of high-power laser beam cladding. The most important relationships between essential laser process variables and clad characteristics are defined. The unmatched control of energy inherent in laser beam processing has satisfied challenging, requirements in material cladding applications. Significant refinements in control of optics, substrate and consumables are reported. Unprecedented applications, such as cladding of copper on steel and cladding within confined space envelopes, highlight the technical advantages of the laser process and underscore rewards of investments in laser metalworking development.     

国外激光熔覆设备

国外激光熔覆使用的激光器类型有CO2激光器、灯泵浦Nd:YAG激光器、二级管泵浦Nd；YAG激光器和二极管激光器，开发了多种合金材料供给设备，诸如同轴送粉系统，三料斗送粉系统，送丝系统等，使用众多种类的反射式、透射式和光纤传输的匀光光束处理系统，研制了熔覆过程激光束各参量、送粉率、粉末束流的浓度和温度分布以及熔池行为等的在线监控系统，从而保证了熔覆质量的稳定性和复重性。     

激光熔覆Fe-C-Si-B的研究

采用Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ－Ｂ粉末在灰铸铁基体上进行了一系列的激光熔覆试验,获得了预期的按介稳系结晶的组织,其细化程度高于Ｃ－Ｓｉ－Ｂ激光合金化。形成的熔覆层金属对灰铸铁具有良好的润湿性。采用预置粉末法进行激光熔覆时在一定的工艺参数下会出现熔深的波动现象,多道搭接熔覆时裂纹产生的几率比单道熔覆高,Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ－Ｂ粉末中添加少量ＣａＦ２可显著改善熔覆粉末的工艺性能。     

激光熔覆技术的研究进展

综述了激光熔覆技术的原理、工艺特点和熔覆材料的选择,分析了激光熔覆技术的应用范围,对其未来的发展方向作了展望.     

激光熔覆耐磨涂层的研究进展

介绍了以镍基、钴基合金为主的激光熔覆耐磨涂层的研究进展，分析了熔覆层开裂等问题。目前激光熔覆工艺研究较为活跃，而对其加热、凝固过程的相变动力学、热力学、扩散过程和界面行为以及熔覆层显微组织、相结构的研究相对较弱；对熔覆层开裂问题的研究多集中在工艺参数和凝固组织特征上，要彻底解决熔覆层开裂问题，应从微观角度入手，分析熔覆层显微组织结构和相组成对熔覆层裂纹的影响。     

激光熔覆层裂纹研究进展

为了揭示激光熔覆过程中裂纹的成因并采取有效措施对其防止,以其为获得性能优异的激光熔覆层提供依据。对国内外关于激光熔覆层裂纹研究现状进行了概括总结,提出了裂纹产生的原因及防止办法：合理地选择激光工艺参数及合理设计熔覆材料的成分和组织。     

Solid Solubility of Oxygen In Columbium

The solubility limit of oxygen in columbium has been determined in the range between 775° and 1100°C by means of lattice parameter measurements and microscopic examination. The solubility is a function of temperature and varies, in the range given above, from 0.25 to 1.0 pet 0, respectively.     

光内送丝激光熔覆工艺送丝速度的研究

在45钢基体上采用不同的送丝速度进行光内送丝激光熔覆实验,建立了金属丝在整个融化过程中的熔滴模型和熔池模型,对这两种模型进行了理论分析,并且与实验结果进行对照,进而根据实验结果对熔覆层进行了微观分析与显微硬度的测量。结果表明:在扫描速度和激光功率保持不变的条件下,送丝速度直接影响熔池的稳定性,对熔覆层形貌和显微组织起到重要作用。     

超高速与常规激光熔覆Fe基涂层微观组织及性能研究

目的 对比研究常规与超高速激光熔覆涂层的微观组织、相结构,明确涂层结构及性能间的构效关系。方法 以27SiMn为基体,分别采用常规和超高速激光熔覆技术制备Fe基涂层。采用扫描电镜(SEM)表征涂层的显微组织,用能谱仪(EDS)分析涂层的元素分布。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)方法分析涂层的相组成。采用显微硬度计、电化学工作站等测试涂层的硬度分布及电化学特性。结果 常规与超高速激光熔覆涂层组织致密,均无明显气孔和裂纹等缺陷。相较于常规激光熔覆涂层,超高速激光熔覆涂层的晶粒更为细小,涂层成分接近粉末设计成分,晶内和晶间Cr元素分布更为均匀。2种工艺制备的涂层均由马氏体、铁素体和M型碳化物组成,但是超高速激光熔覆涂层所含马氏体和碳化物含量更低,使其硬度低于常规激光熔覆涂层。同时,与常规激光熔覆涂层相比,超高速激光熔覆涂层的自腐蚀电位由–0.56V升高至–0.51V,自腐蚀电流密度由1.3×10^–5A/cm²显著降低至1.5×10^–7 A/cm²。结论 与常规激光...     

激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

激光表面热处理技术是上世纪70年代逐渐发展起来的一门新兴激光加工技术,尤其在激光熔覆等领域取得了很大进展。本文概述了激光熔覆技术,介绍了激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响。     

斯太立合金加WC激光熔覆

研究了用双筒送粉器分别输送Stellite6和WC,WC体积含量分别为0％,9％,18％,27％,36％,45％,54％,72％和100％的高功率CO2激光熔覆性及其演变。结果表明,当WC体积低于18％时,激光熔覆不出现裂纹。WC体积分数进一步增加,熔覆层平均硬度和裂纹率增加而高宽比减小。显微组织演变可分为两段：WC体积从0％到36％为第一段,WC完全熔化并溶解,凝固组织主要由枝晶和枝晶间共晶组成,W含量分别为9．68％和21％。WC体积分数从45％到100％时为第二段,大部分WC熔化和溶解,显微组织主要由基体和沉淀于其中的W化合物组成,溶解于基体的最大W偏一为26％左右。混合粉末中WC越多,W在W化合物中的含量也越多,其最高含量可达到64．55％。     

激光熔覆技术的研究进展

激光熔覆技术是一种经济实用的表面处理技术,具有冷却速度快、工件畸变小、原料消耗少、过程易于实现自动化等优点。本文从背景、基本原理、研究现状等方面对激光熔覆做了较为详尽的阐述。在其研究现状中,主要从熔覆层材料、工艺种类、工艺参数等几方面综述了激光熔覆技术的研究进展;其中,对激光熔覆材料体系做了重点阐述,比较了三种自熔性合金粉末体系的优缺点。最后,指出了激光熔覆技术现存的主要问题以及未来的主要研究方向。     

镁合金激光表面熔覆技术

镁及镁合金具有良好的物理和力学性能，是一种极具发展潜力的材料，但镁合金的耐蚀性较差，采用激光表面熔覆技术，可显著提高其表面的耐蚀性。本文综述了镁合金激光表面熔覆技术。并对今后镁合金激光表面熔覆技术的发展作出展望。     

钛合金表面激光熔覆修复技术

为探讨压气机叶片损伤修复新工艺,采用CO2激光熔覆技术,在钛合金表面进行了激光熔覆Ti/Cr2O3复合涂层试验。通过分析各工艺参数对熔覆层质量的影响规律,优化参数组合。结果表明,激光功率为1.8 kW、扫描速度6 mm/s时,稀释率达到最小,为3.95%,得到连续、均匀、无裂纹和气孔的高质量熔覆层,实现了良好的冶金结合。显微硬度明显提高,最高可达1050 HV,平均约为基材的3倍。     

激光熔覆技术研究进展

激光熔覆技术是一种先进的材料表面改性技术,具有稀释率小、熔覆层组织致密、涂层与基体结合良好及工作环境无污染等优点。从激光熔覆喷头、激光熔覆工艺、激光熔覆材料、激光熔覆技术的工业应用这4个方面,综述了激光熔覆的研究进展。其中,在激光熔覆喷头方面,介绍了激光光斑的种类及转换原理和熔覆材料的引入方式,总结了激光束与粉束的耦合模式和熔覆喷头的种类,包括旁轴送粉熔覆喷头、光外同轴送粉喷头、光内同轴送粉喷头以及特殊工况下的熔覆喷头。在激光熔覆工艺方面,阐述了工艺参数对熔覆层宏观形貌和组织性能的影响,总结了激光熔覆复合工艺的辅助加工方法,论述了超高速激光熔覆新工艺的原理及技术优势,并介绍了激光熔覆过程控制的研究进展。在激光熔覆材料方面,阐述了熔覆材料的种类及增强相的添加方式。在激光熔覆技术的工业应用方面,介绍了激光熔覆技术在矿山机械、模具再制造以及铁路修复等领域的应用。最后对激光熔覆技术的发展趋势及应用前景做出了展望。